3.2热力学第一定律同步课时练习 （word版含答案）

高二物理选择性必修三3.2《热力学第一定律》同步课时练习
一、选择题：
1、气体膨胀对外做功100 J,同时从外界吸收了120 J的热量,它的内能的变化是(　　)
A.减少20 J B.增加20 J C.减少220 J D.增加220 J
2、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．该气体放出热量时，其内能一定减少
B．该气体膨胀对外做功时，其内能一定减少
C．该气体吸收热量同时对外膨胀做功，其内能可能增加
D．该气体放出热量同时膨胀对外做功，其内能可能不变
3、如图所示,现用活塞将一定质量的理想气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中,待系统稳定(活塞处于静止)后逐渐往活塞上堆放细沙,使活塞缓慢下降。若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略,且气体不会泄漏,那么,下列关于此过程的说法中正确的是(　　)
A.活塞对气体做正功,内能一定增加
B.气体对活塞做正功,内能一定减小
C.气体的压强增大,内能可能不变
D.气体向外界放热,内能一定减小
4、一定质量的理想气体（分子力不计），体积由V膨胀到V′。如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为ΔU1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则（ ）
A．W1>W2，Q1＜Q2，ΔU1>ΔU2 B．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2
C．W1＜W2，Q1=Q2，ΔU1>ΔU2 D．W1=W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2
5、金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关，这时出现的现象是（ ）
A．筒外空气流向筒内 B．筒内空气流向筒外
C．筒内外有空气变换，处于动态平衡，筒内空气质量不变
D．筒内外无空气交换
6、如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法不正确的是(　　)
A.在过程ab中气体的内能增加 B.在过程ca中外界对气体做功
C.在过程bc中气体从外界吸收热量 D.在过程ca中气体从外界吸收热量
7、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中,关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是(　　)
A．外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为正
B．物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为负
C．外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为负
D．物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为正
8、一定质量的理想气体从A状态开始，经过A→B、B→C、C→D、D→A最后回到初始状态A，各状态参量如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程气体从外界吸热
B．A→B过程气体对外做功大于C→D过程外界对气体做功
C．C→D过程气体从外界吸热
D．A状态气体分子平均动能小于D状态气体分子平均动能
9、如图所示，为一定质量的理想气体的P-V图像，若使气体从图中的状态A变化到状态B，则下列说法中正确的是（ ）
A．气体内能减少，并放出热量 B．气体内能减少，并吸收热量
C．气体内能增加，并吸收热量 D．气体内能增加，并放出热量
10、如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中(　 　)
A．气体对外界做功，温度降低，内能减少 B．气体对外界做功，温度不变，内能不变
C．气体不做功，温度不变，内能不变 D．气体不做功，温度不变，内能减少
11、如图,一定量的理想气体从状态a(p0,V0,T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。对于ab、bc、ca三个过程,下列说法不正确的是(　　)
A. ab过程中,气体始终吸热 B.ca过程中,气体始终放热
C.ca过程中,气体对外界做功 D. bc过程中,气体的温度先升高后降低
12、一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　）
A．气体在a、c两状态的体积相等
B．气体在状态a时的内能小于它在状态c时的内能
C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功
D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
13、一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V 图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0),b(2V0,p0),c(3V0,2p0)。以下判断正确的是(　　)
A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c 过程中从外界吸收的热量
C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
14、压力锅结构如图所示，盖好锅盖，将压力阀套在出气孔上，对压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，则下列说法正确的是（ ）
A．锅内原有气体的内能没有发生变化 B．锅内原有气体的内能增加了3J
C．锅内原有气体的内能减少了3J D．锅内原有气体的内能减少了4J
15、如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（ ）
A．B中气体温度不变 B．B中气体温度降低
C．A中气体克服外力做功，外界对B气体做功
D．A中气体内能增加，B中气体内能减少
二、解答题：
16、在大气中，空气团竖直运动经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程。潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云雨，到山顶后变得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的气流为焚风（大气压强随高度的增加而减小）。空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是空气团___________（选填“对外放热”或“对外做功”）；设空气团的内能U与温度T满足U=CT（C为一常数），空气团沿着背风坡下降过程中，外界对空气团做功为W，则此过程中空气团升高的温度ΔT=___________。
17、若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底缓慢上升到湖面的过程中,对外界做了0.6 J的功。(设湖水的温度相等且保持不变)
(1)气泡上升过程中吸收的热量是多少
(2)气泡到达湖面后,由于太阳的照射,在温度上升的过程中又对外界做了0.1 J的功,同时吸收了0.3 J 的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了多少
18、内壁光滑的导热汽缸竖直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10－3m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半。
(1)求汽缸内气体的压强；
(2)若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功145J，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？
参考答案
一、选择题：
1、B 2、C 3、C 4、B 5、B
6、D 7、D 8、 A 9、C 10、C
11、C 12、A 13、C 14、D 15、 C
二、解答题：
16、对外做功 W/C
17、 (1)0.6 J　(2)0.2 J
18、 (1)2.0×105Pa；(2)放出热量，145J